python 之面向对象

一 、简介面向对象特征

    1、概念简介

• 类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
• 类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
• 数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
• 方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。
• 实例变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
• 继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例图，Dog是一个Animal）。
• 实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。
• 方法：类中定义的函数。
• 对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法 。

    类定义格式：

    

class ClassName:

   

    ...

    

    2 、类对象

        

       类对象支持两种操作：属性引用和实例化。 属性引用使用是指用 点 操作运算符，进行访问属性 。 eg :   obj.name 。

         当编写构造函数时，python中采用 ， 定义一个名为 __init__( ) 的特殊方法（构造方法） 来实现 。如果 类定义了  __init__( ) 方法的话，类的实例化操作会自动调用 __init__( ) 方法。注：双下划綫。

def __init__(self):

    self.data = []

         __init__() 方法可以有参数，参数通过 __init__() 传递到类的实例化操作上。

def __init__(self, realpart, imagpart):

        self.r = realpart

        self.i = imagpart

         self代表类的实例，而非类（类似于C++中的this指针）， 类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的 第一个参数名称 , 按照惯例它的名称是 self 。当然， self 不是 python 关键字，我们把他换成 chen 也是可以正常执行的 。

class Test:

    def prt(self):

        print(self)

        print(self.__class__)

t = Test()

t.prt()

输出：

<__main__.Test instance at 0x100771878>

__main__.Test

    3 、类的方法

         在类地内部，使用   def   关键字来定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数 self, 且为第一个参数，self 代表的是类的实例 。

#!/usr/bin/python3                                      

class People:

    # 定义属性

    name = ''

    age = 0

    

    #定义私有属性,私有属性在类外部不能直接访问

    __weight = 0

    

    def __init__(self,n,a,w):

        self.name = n

        self.age = a

        self.__weight = w

    

    def speak(self):

        print("I am name = %s ,age is %d ,weight = %d"%(self.name,self.age,self.__weight))

# 实例化

p = People('xiao chen',20,140);

p.speak()

输出： I am name = xiao chen ,age is 20 ,weight = 140

    4 、继  承

        

         Python 同样支持类的继承， 派生类的定义格式如下:

class DerivedClassName ( BaseClassName1 ) :         

    < statement - 1 > 

    . . . 

    < statement - N >

         需要注意 圆括号中基类的顺序， 若是多基派生时类中有相同的方法名， 而在子类使用时未指定， python从左至右搜索 即方法在子类中未找到时，从左到右查找基类中是否包含方法。

         BaseClassName（示例中的基类名）必须与派生类定义在一个作用域内。除了类，还可以用表达式 。当基类定义在另一个模块中时这一点非常有用 :

        

class DerivedClassName ( modname . BaseClassName ):

demo如下：

#!/usr/bin/python3

#类定义

class people:

    #定义基本属性

    name = ''

    age = 0

    #定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问

    __weight = 0

    #定义构造方法

    def __init__(self,n,a,w):

        self.name = n

        self.age = a

        self.__weight = w

    def speak(self):

        print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))

#单继承示例

class student(people):

    grade = ''

    def __init__(self,n,a,w,g):

        #调用父类的构函

        people.__init__(self,n,a,w)

        self.grade = g

    # 覆写父类的方法

    def speak(self):

        print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))

s = student('ken',10,60,3)

s.speak()

输出：   ken 说: 我 10 岁了，我在读 3 年级

    5 、多  继  承

         Python同样有限的支持多继承形式，定义形式如下： 

class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):

    

    .  .  .

    

         需要注意圆括号中父类的顺序，若是父类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，python从左至右搜索 即方法在子类中未找到时，从左到右查找父类中是否包含方法 。

#!/usr/bin/python3

#类定义

class people:

    #定义基本属性

    name = ''

    age = 0

    #定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问

    __weight = 0

    #定义构造方法

    def __init__(self,n,a,w):

        self.name = n

        self.age = a

        self.__weight = w

    def speak(self):

        print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))

#单继承示例

class student(people):

    grade = ''

    def __init__(self,n,a,w,g):

        #调用父类的构函

        people.__init__(self,n,a,w)

        self.grade = g

    #覆写父类的方法

    def speak(self):

        print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))

#另一个类，多重继承之前的准备

class speaker():

    topic = ''

    name = ''

    def __init__(self,n,t):

        self.name = n

        self.topic = t

    def speak(self):

        print("我叫 %s，我是一个演说家，我演讲的主题是 %s"%(self.name,self.topic))

#多重继承

class sample(speaker,student):

    a =''

    def __init__(self,n,a,w,g,t):

        student.__init__(self,n,a,w,g)

        speaker.__init__(self,n,t)

test = sample("Tim",25,80,4,"Python")

test.speak()   #方法名同，默认调用的是在括号中排前地父类的方法

输出：  我叫 Tim，我是一个演说家，我演讲的主题是 Python

    6   、方  法  重  写

         如果你的父类方法的功能不能满足你的需求，你可以在子类重写你父类的方法 。demo 如下：

#!/usr/bin/python3

class Parent:        # 定义父类

   def myMethod(self):

      print ('调用父类方法')

class Child(Parent): # 定义子类

   def myMethod(self):

      print ('调用子类方法')

c = Child()          # 子类实例

c.myMethod()         # 子类调用重写方法

输出为：  调用子类方法

7 、类  属  性  与  方  法

        

        1、 类的私有属性

         __private_attrs ：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类地外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时   self.__private_attrs 。

        

         2、 类的方法

         在类地内部，使用 def 关键字来定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数   self ，且为第一个参数， self   代表的是类的实例。

         self   的名字并不是规定死的，也可以使用   this ，但是最好还是按照约定是用   self 。

         3、 类的私有方法

         __private_method ：两个下划线开头，声明该方法为私有方法，只能在类的内部调用 ，不能在类地外部调用。 self.__private_methods  。

        4 、 类的专有方法

• __init__ : 构造函数，在生成对象时调用
• __del__ : 析构函数，释放对象时使用
• __repr__ : 打印，转换
• __setitem__ : 按照索引赋值
• __getitem__: 按照索引获取值
• __len__: 获得长度
• __cmp__: 比较运算
• __call__: 函数调用
• __add__: 加运算
• __sub__: 减运算
• __mul__: 乘运算
• __div__: 除运算
• __mod__: 求余运算
• __pow__: 乘方        

         5 、运算符重载

         Python同样支持运算符重载，我们可以对类的专有方法进行重载 。demo如下：

#!/usr/bin/python3

class Vector:

   def __init__(self, a, b):

      self.a = a

      self.b = b

   def __str__(self):

      return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)

   

   def __add__(self,other):

      return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)

v1 = Vector(2,10)

v2 = Vector(5,-2)

print (v1 + v2)

输出：  Vector(7,8)